电磁学典型题

电磁学典型题
电磁学典型题

高中物理复习电磁学辅导

本讲内容包括静电场、稳恒电流、磁场、电磁感应、交流电、电磁振荡和电磁波。

一、重要概念和规律

(一)重要概念

1.两种电荷、电量(q)

自然界只存在两种电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒上带的电荷叫做负电荷。注意:两种物质摩擦后所带的电荷种类是相对的。电荷的多少叫电量。在SI制中,电量的单位是C(库)。

2.元电荷、点电荷、检验电荷

元电荷是指一个电子所带的电量e=1.6×10-19C。点电荷是指不考虑形状和大小的带电体。检验电荷是指电量很小的点电荷,当它放入电场后不会影响该电场的性质。

3.电场、电场强度(E)、电场力(F)

电场是物质的一种特殊形态,它存在于电荷的周围空间,电荷间的相互作用通过电场发生。电场的基本特性是它对放入其中的电荷有电场力的作用。电场强度是反映电场的力的性质的物理量。

描述电场强度有几种方法。

其一,用公式法定量描述;定义式为E=F/q,适用于任何电场。真空中的点电荷的场强为

E=kq/r2。匀强电场的场强为E=U/d。要注意理解:①场强是电场的一种特性,与检验电荷存在与否无关。②E是矢量。它的方向即电场的方向,规定场强的方向是正电荷在该点受力的方向。③注意区别三个公式的物理意义和适用范围。④几个电场叠加计算合场强时,要按平行四边形法则求其矢量和。

其二,用电场线形象描述:电场线的密(疏)程度表示场强的强(弱)。电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。匀强电场中的电场线是方向相同、距离相等的互相平行的直线。要注意:a.电场线是使电场形象化而假想的线.b.电场线起始于正电行而终止于负电荷。c.电场中任何两条电场线都不相交。电场力是电荷间通过电场相互作用的力。正(负)电荷受力方向与E的方向相同(反)。

4.电势能(B)、电势(U)、电势差(U AB)

电势能是电荷在电场中具有的势能。

理解:①物理意义;电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。②电势能是相对的,这样,电势能就有正负,通常取电荷在无限远处的电势能为零。③电场力

对电荷所做的正(负)功总等于电荷电势能的减少(增加),即W AB=εA-εB。(A点电势高于B点)。④电场力移动电荷做功,只跟电荷的始、末位置有关,跟具体路径无关。

电势是反映电场的能的性质的物理量.描述电势有几种方法。其一,用公式法定量描述:电场中某点的电势定义为U=ε/q。要注意理解:①电势是电场的一种特性,与检验电荷存在与否无关。②电势是标量。③在SI制中的单位:1V=1J/C。④电势是相对的,通常取无限远处(或大地)的电势为零,这样,电势就有正负。⑤几个电场叠加计算合电势时,只需求各个电场在该点产生的电势的代数和。其二,用等势面形象描述:任意两个等势面不能相交。等势面与电力线垂直。不同等势面的电势沿电力线方向逐渐降低。任何相邻两等势面间的电势差相等,场强大(小)的地方等势面间的距离小(大)。在同一等势面上的任何两点间移动电荷时,电场力不做功。在匀强电场中的等势面是一族限电力线垂直的平面。

电势差指电场中两点间的电势的差值,有时又叫做电压。表示为U AB=U A-U B。注意:①电场中两点间的电势差值是绝对的。电场中某点的电势实际上是指该点与无穷远处间的电势差。②电势差有正负,U AB=-U BA。

5.电客(C)

电容器的电容定义为C=Q/U。注意理解:①电容是表征电容器特性的物理量。对于给定的电容器,C一定。②电容器所带电量指每个导体(或极板)所带电量的绝对值。③电容器的电容只眼它的结构(两个导体的大小、形状、相对位置)、介质性质有关,而与它所带的电量q和电势差U无关。④平行板电容器的电容C=εS/4πkd,表示C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。⑤电容器的额定电压应低于击穿电压。

6.电流强度(I)

电流强度是表示电流强弱的物理量。定义为I=q/t,要注意理解:①电流的形成:电荷的定向移动。②导体中存在持续电流的条件:一是要有可移动的电荷;二是保持导体两端的电势差(如电源)。③电流的方向:规定正电荷的移动方向为电流方向。在外(内)电路电流从电源的正(负)极流向负(正)极。④导体中自由电子定向移动速率并不快,电流的传导速率即电场的传播速率等于光速。

7.电阻(R)、电阻率(ρ)、超导体

电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量,定义为R=U/I,其单位根据欧姆定律规定是欧姆,即1欧=1伏/安。电阻是导体的一种特性。电阻率是反映材料导电性好坏的物理量,根据电阻定律定义为ρ=RS/l,单位是欧姆“Ω·m”,各种材料的电阻率都随温度而变化,金属的电阻率随温度的升高(降低)而增大(减小)。当温度降低到绝对零度附近时某些金属、合金和化合物的电阻率会突然减小为零,此谓超导现象。处于这种状态的导体叫做超导体。超导体的电阻为零。

8.电功(W)电热(Q)、电功率(P)

电功是描述电路中电能转化为其它形式的能的物理量。可表示为W=UIt。在纯电阻电路中,

W=UIt=I2Rt=U2t/R。电功的实用单位 1干瓦小时(度)=3.6×106焦。电热指电流通过导体产生的热量。在纯电阻电路里,W=Q,即电能全部转化为内能。在非纯电阻(如含电动机、电解槽等用电器)电路里,w>Q;电功率是描述电流做功快慢的物理量,可表示为P=W/t=UI。在纯电阻电路中,P=UI=I2R=U2/R。

9.电源、电动势(ε)、路端电压(U)

电源是把其他形式的能转化为电能的装置。对于给定的电源,电动势、内电阻和允许通过的最大电流一定。电动势是表征电源特性的物g量之一。要注意理解:①S是由电源本身所决定的,跟外电路的情况无关。②ε的物理意义;电动势在数值上等于路中通过1库仑电量时电源所提供的电能。③注意区别电动势和电压的概念。电动势是描述其他形式的能转化成电能的物理量,是反映非静电力做功的特性。电压是描述电能转化为其他形式的能的物理量,是反映电场力做功的特性。路端电压是外电路两端的电压。可表示为:U=ε-U'(U'= Ir)。要明确:①U随I的变化规律。当I增大时,U减小;当I=0时,

U=ε。②U随R的变化规律:当R增大(减小)时,U随着增大(减小)当R→∞(断路)时,U=ε(据此原理可用伏特计直接测ε)。当R→0(短路)时,U→0,此时有I=ε/r,电流很大。

10.磁性、磁体、磁极、磁化

磁性指物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质。具有磁性的物体叫磁体。磁体上最强的部分叫磁极,指南(北)的磁极叫南(北)极,用S(N)表示。磁化指使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。

11.磁场、磁感强度(B)

磁场是一种特殊形态的物质,它存在于磁体周围的空间,磁体间的相互作用通过磁场发生。磁场的基本特性是它对放入其中的电流(或磁极)有磁场力的作用。磁感强度是反映磁场的力的性质的物理量。描述磁感强度有几种方法。其一,用公式定量描述。定义式为B=F/Il。要注意理解:①B是磁场的一种特性,与磁场力F、电流强度I、导线长度l无关。B不是电流I所产生的磁场。②B是矢量。它的方向即围场的方向,规定B的方向是磁针N极在该点受力的方向。③在SI制中,B的单位为(T)特斯拉。其二,用磁感线描述:磁感线的密(疏)程度表示磁场的强弱。磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向.匀强磁场中的磁感线是方向相同的距离相等的互相平行的直线;直线电流磁场的磁力线是以导线上各点为圆心的在限导线垂直的平面上的同心圆,通电螺线管磁场的磁力线与条形磁铁相似。要注意:a.磁感线是使磁场形象化而假想的线。b.磁感线是闭合曲线,在磁体外(内)部,从N(S)极到S(N)极。③磁场中任何两条磁力线都不相交。

12.磁通量(Φ)

为了研究穿过某一个面上的磁场,定义磁通量Φ=BScosθ要理解:①适用于匀强磁场。②物理意义:穿过磁场中某个面的磁感线条线。③θ为所研究的平面的法线与B的夹角。④磁通量有正负。⑤在SI制中的单位为韦伯(Wb),⑤由B=Φ/S,常称磁通密度。

13.电磁感应、感应电动势(ε)、感应电流(I)

电磁感应是指利用磁场产生电流的现象。所产生的电动势叫感应电动势。所产生的电流叫感应电流。要注意理解;①产生感应电动势的那部分导体相当于电源。②产生感应电动势与电路是否闭合无关,而产生感应电流必需闭合电路。③产生感应电流的两种叙述是等效的,即闭合电路的一部分导体作切割磁力线运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。

14.自感现象、自感电动势、自感系数(L)

自感现象是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。饰产生的感应电动势叫自感电动势。自感系数简称自感或电感,它是反映线圈特性的物理量。线图越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数越大。另外,有铁心的线囵的自感系数比没有铁心时要大得多。

15.交流电、表征交流电的物理量

交流电是指电流强度和方向都随时间作周期性变化的电流。交流电有单相和三相之分。中学所研究的是正弦交流电. 最大值交流电的最大值是交流电在一周期内所能达到的最大值.有效值交流电的有效值是根据电流热效应规定的,即如果在相同时间内交流电和直流电通过相同的电阻所产生的热量相

等,则把这直流电的数值叫做这交流电的有效值。有效值=最大值/。注意:①该关系式适用于按正弦

现律变化的交流电。②电气设备上所标的额定电压和额定充流以及电表测量的数值一般指有效值。③我国的交流电,照明电路电压为220伏,动力电路电压为380伏。周期(T)和频率(f)都是表征交流电变化快慢的物理量.其关系为:T=1/f。我国的交流电的周期为0.02S,频率是50Hz,电流方向每秒改变100次。

16.振荡电流、电磁振荡

振荡电流指大小和方向都作周期性变化的电流。通常由自感线圈和电容器组成的振荡电路(称LC 回路)产生。电磁振荡是一种物理现象;在振荡电路里产生振荡的过程中,电容器极板上的电荷、回路中的电流以及与它们相联系的磁场和电场都在作周期性变化。电磁有无阻尼振荡(等幅振荡)和阻尼振荡(减幅振荡)之分。电磁振荡的过程可与简谐振动相类比。

17.电磁场、电磁波

电磁场是指由变化的电场和磁场组成的不可分离的统一的场。电磁场由近及远地传播形成电磁波。要注意理解:①没有静止的电磁场。②电磁波是横波,它的传播方向、电场方民_磁场方向互相会直。③传播电磁波不需要介质。

(二)、重要规律

1.电荷守恒定律

电荷守恒定律揭示了在电荷的分离和转移的过程冲总量保持不变的规律。要注意它在中和现象、三种起电(接触起电、摩擦起电、感应起电)过程、静电感应现象中的应用。

2.库仑定律

库仑定律反映了电荷间相互作用力的规律。可表示F=kQ1Q2/r2,其中静电力恒星k=9X109N·m2/

C2.要注意:①适用于真空中的点电荷。②应用公式时,可把q和F的绝对值代入计算,库仑力的方向根据电荷的正负来判断。

3.处于静电平衡状态的导体的特点

处于静电平衡状态(指导体中没有电荷定向移动的状态)的导体的特点有四;其一,内部的场强处处为零。其二,表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。其三,电行只能分布在导体的外表面上(可用法拉第圆筒实验验证)。其四,该导体是一个等势体,它的表面是一个等势面。

4.电势差限电场力做功、跟电场强度的关系

电场中移动电荷时电场力做的功跟电势差的关系为W=qU。要注意:①公式适用于任何电场。

②q、U、W三个量都有正、负。为避免错误,应用时,均取绝对值,功的正负可从电荷的正负及移动方向加以判断。③在电场力作用下,正(负)电荷总是从高(低)电势处移向低(高)电势处,且电荷的电势能减小。电势差跟电场强度的关系可从以下三方面理解:①大小关系:①U=Ed(适用于匀强电场,d为沿电场线方向的两点间距离)。②方向关系:场强的方向就是电势降低最快的方向.③单位关系:

1V/m=1N/C。

5.带电粒子在电场中的运动规律

带电粒子在重力、电场力作用下。或处于平衡状态、或加速、或偏转(在匀强电场中作类抛体运动)。其运动规律同样遵循力学的三把金钥匙、只是在受力分析时要多考虑一个电场力而已。

6.电阻定律

电阻定律是一个实验定律,它揭示了影响导核电阻的因素间的关系。要注意理解:①当温度不变时,导线的电阻是由它的长短、粗细、材料决定的。而与加在导体两端的电压和通过的电流强度无关。②电阻还随着温度的升高而增大。③该公式适用于粗细均匀的金属导体及放度均匀一致的电解液

7.欧姆定律

部分电路欧姆定律为:I=U/R,要注意:①公式中的I、U、R三个量必须是属于同一段电路的。②适用范围;适用于金属导体和电解质的溶液,不适用于气体。或理解为仅适用于不含电源的某一部分电路。闭合电路欧姆定律可表示为:I=ε/(R+r),要注意:①适用于包括电源的整个闭合电路。②会从能量的转化观点理解Iε=IU+Ir的物理意义,明确电源的总功率(Iε)、输出功率(IU)和内电路消耗的功率(IU')及其关系。

8.焦耳定律

焦耳定律是定量反映电流热效应的规律。在SI制中表示为Q=I2Rt。要注意;①对任何电路,只要有电阻R存在,由电流热效应产生的热量都可用该公式计算。②在纯电阻电路中,还可表示为Q=UIt或

U2t/R。③在SI制中Q用焦作单位。

9.电路串并联和电源串并联的特点

电路串并联要注意理解电压分配、电流分配、功率分配的规律。电源(相同电池)串并联要注意适用条件:当用电器额定电压高于单个电他的电动势时,应采用串联电池组。当用电器的额定电流比单个电地允许通过的最大电流大时,应采用并联电池组。必要时采用混联电池组。

10.改装电表的原理

将电流计改装成优特计.需给电流计串联一个分压电阻,该电阻可由R串=(n—1)B g计算,其中n=U/U g为电压量程扩大的倍数。将电流计改装螨安始计,需给电流计并取一个分流电阻,该电阻可由I g R g=(I-I g)R并计算,其中n=I/I g为电流量程扩大的倍数。

11.测量电阻的方法

(1)用伏安法测。应明确:当测量小(大)电阻时应采用安培计外(内)接法。(2)用欧姆计测。应理解:①这是一种能直接读出电阻值的粗略测量方法。②要先调零再测量。

12.磁极间的作用规律

磁极间相互作用的磁和同(异)名磁极相斥(吸)。

13.判定磁场方向的法则

用安培定则判定。注意;当判定直线电流的磁场方向时,大拇指表示充流方向,四指表示磁感线的环绕方向.当判定环形电流和通电螺线管的磁场方向时,大姆指表示磁感线的方向。四指表示电流方向。

14.磁场对电流的作用规律

(1)大小:电流所受的磁场力通常称为安培力。其大小F=BIlsinθ,注意:①适用于匀场磁场中长直通电导线.②θ为I与B的夹角。磁场对通电线圈有磁力矩作用,其大小 M=BIScosθ。注意:①适用于匀强磁场和辐向磁场②S为线圈(不一定有规则)面积。③θ为B与线圈平面的夹角。磁场对运动电荷的作用力通常称为洛仑兹力。其大小f=qvBsinθ。注意:①洛仑兹力是磁场对单个运动电荷的作用力,而安培力是磁场对通电导线上电流的作用力。②θ为B与v的夹角。在匀强磁场中,若θ=0,则电荷做匀速直线运动;若θ=90°,则电荷在向心力f=qvB作用下做匀速圆周运动,可以证明,电荷的运动周期跟轨道半径和运动速率无关。③f对运动电荷不做功。

(2)方向:由左手定则判既注意:当判定洛仑兹力方向时,四指的指向与正(负)电荷的运动方向相同(反)。

15.电磁感应规律

(1)感应电动势的大小:由法拉第电磁感应定律确定。公式一:ε=△Φ/△t。注意;①该式普遍适用于求平均感应电动势.②ε只与穿过电路的磁通量的变化率△Φ/△t有关,而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。公式二:ε=Blvsinθ。注意:①该式通常用于导体切割磁力线之时。且导线与磁感线互相垂直。②θ为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实际长度在垂直于B方向上的投影)。公式三:ε=L△I/△t。注意:①该公式由法拉第电磁感应定律推出。适用于自感现象。②ε与电流的变化率△I/△t成正比。

(2)感应电动势和感应电流的方向:感应电动势和感应电流的方向是一致的,均由楞次定律和右手定则来判定。方法一:楞次定律。注意:①正确理解楞次定律比右手定则有更深刻的物理本质。反映了在电磁感应现象中能的转化与守恒规律。即发电机的基本原理:机械能转化为电能。②普遍适用。只是当导体和磁场无相对运动时,用楞次定律较方便。③掌握应用楞次定律的正确步骤;第一步,明确原磁场的方向及穿过闭合电路中的磁通量增减情况;第二步。根据格次定律确定感生电流的磁场方向;第三步,利用安培定则确定感应电流的方向。要深刻理解“阻碍”两字的含义,阻碍不同于相反。方法二:右手定则。注意:①两种判断方法结论一致。当导体和磁场有相对运动时,用右手定则较方便。右手定则可视为楞决定律的特殊情况.②与左手定则的区别。

15. 交流电的变化规律

(1)用函数式表示:感应电动势的瞬时值为:e=εm sinωt,εm=2Blv。电流的瞬时值为:i=I m sinωt,I m=εm/R。(2)用函数图象表示:是正弦函数图象。

16.变压器的变压原理和变压规律

变压原理:在原、副线圈中由于电流交变而发生互相电磁感应使之变压。应理解;①变压过程的本质是传递能量。②变压过程中穿过原、副线圈的交变磁通量相同,每匝线圈的感生电动势相等。③适用于交流电。直流电不能用变压器变压。变压规律:对于理想变压器有U1/U2=n1/n2,I1/I2=n2/n1注意:该式仅适用于只有一个副线圈的情况。当有几个副线圈时,每个副线日与原线圈均有这种独立关系,且变压器的输出电流工:应等于各副线圈中的电流之和。③输入功率等于输出功率。

17.电磁振荡的规律

电磁振荡的固有周期T、固有频率f。注意:①适用于无阻尼自由振荡(不再从外界获得能量)。@T或f与振幅无关。

18.麦克斯韦电磁场理论

该理论的要点为;任何变化的电(磁)场都要在周围的空间产生磁(电)场。要理解:均匀变化的电(磁)场在周围产生稳担的磁(电)场;振荡电(磁)场在周围空间产生同样频率的磁(电)场。

二、重要研究方法

1.用比值定义物理量若比值为恒量,则反映了物质的某种性质。如:物质的密度ρ、导体的电阻R、电场强度E、电势U、电容C等。

2. 类比如:将电场与重力场、电场强度E与重力场强度(即重力加速度g)、电势能与重力势能、等势面与等高线相类比。将电磁振荡与简谐振动、电磁波与机械波、电指振与振动的共振相类比。其优点是利用已学过的知识去认识有类似特点或规律的未知抽象知识。

3.运用形象思维如:用电场线和等势面描述电场的性质,帮助理解电场强度和电势等抽象概念,用小磁针和磁感线描述磁场的性质.用安培定则、左手定则描述相关物理量间的关系,提供判定某物理三的方向等。以达到由形象思维上升到抽象思维的境界。

4.运用等效思想如;借助等效电阻、等效电路简化电路,便于解题。

5.极端分析法如:研究闭合电路两端点的电压即路端电压、用电键的闭合和断开、变阻器滑片移至两极端、使电路断路和短路等都是运用了极端分析的思想方法。

6.寻求守恒规律如:电荷守恒定律。在纯电阻电路中,电功等于电热。法拉第电磁感应定律和楞次定律反映了在电磁感应现象中的能量转化与守恒规律。在工C回路中,电场能和磁场能的相互转化。这实际上是能是守恒定律的具体体现。

7.运用图象法研究如:在I-U坐标息中画出金属导体的伏安特性曲线来研究导体的电阻。在U-I坐标系中画出图线来研究路端电压随电流的变化规律,并借助它测算ε和r。用正弦函数图象描述正孩交流电、振荡电流。

8.实验检测如:用验电器检测物体上是否带电、带何种电、带多少电,用静电计检测导体间的见势差。用库仑扭秤研究库仑定律,用伏特计测电压,用安培计测电流强度,用欧姆计测电阻等。

9.观察和实验观察和实验是揭示物理规律的基本方法,物理规律依靠实验来证实。如:奥斯特实验发现了电流的磁场,罗兰实验证实了运动电荷能产生磁场,从而揭示了磁现象的电本质。用电子射线管检验了运动电荷在磁场中受到洛仑兹力的设想。法拉第的电磁感应实验使他的“把磁转变成电”的光辉思想变为现实.赫兹实验证实了电磁波的存在。还如:用示波器观察波形,用莱顿瓶说明电谐振等。

三、基本解题思路

解答电场和电路问题的基本思路大致与解力学和热学问题相仿,下面择其不同之处作些说明:

1. 关于研究对象。电场中的研究对象往往是电场中的某一点或某一个电荷。电路的研究对象住在是某些元件(包括电源、用电器、电表等)或一段电路.

2.关于受力分析。由于电场的参与,要多考虑一个电场力(库仑力)。

3.关于物理过程。电场中主要研究静电平衡、带电粒子在电场中的运动(平衡、加速、偏转)等.电路主要研究电路变化,如通过电键、转换开关、变阻器变换电路的组成并引起了电路中各个量的变化。为了便于认识电路,常常先要画出简化的等效电路。

4. 关于状态参量的分析。表征电场的状态量主要有场强、电势、电势能等,引起电场状态量变化的是力、功等。表征电路的状态量有电压、电流等,引起电路状态量变化的是电阻等。要抓住关键的物理量,如并联电路中的电压相等、串联电路中的电流相等、变化电路中电源的电动势和内阻不变、在全电路中能量守恒等.

解答磁场和电磁场问题的基本思路大致与前面的相仿,下面择其不同之处作些说明:

1.关于研究对象。四场中的研究对象往往是小磁针、带电粒子、通电直导线、通电线圈、闭合回路等。还有如:变压器、电磁波、振荡电流等。

2.关于受力分析。由于磁场的参与,要多考虑一个磁场力(安培力、洛仑兹力)。

3.关于物理过程。磁场中主要研究:通电导体受力平衡和带电粒子受到洛仑兹力而作匀速圆周运动,电磁感应现象,交流电和振荡电流的正弦变化过程,电磁波的发射、传播和接收过程等.一些问题的物理过程往往是在三维空间进行,为此,要善于发挥空间想象力,选择恰当的平面视图(如以通电导线的横截面作为受力面)将立体图形转化为平面图形,画出简明的物理过程示意图。

4.关于状态参量的分析。要抓住关键的物理量,如:磁场中运动物体的力(由此涉及加速度、冲量等)和骼(由此涉及功、动能、势能),电磁感应中的磁通量变化率,交流电中的最大值(或有效值)和周期(或频率)、传播电磁波的频率和波长、振荡电流的周期〔或频率)等。

5.注重方向的分析与判断。尤其是B的方向、安培力和洛仑兹力的方向、通电线因所受磁力矩后的转动方向、感应电动势和感应电流的方向等。

四、复习建议

1.通过对电磁学的复习,要求明确以电场和电路为主线的知识体系,深刻理解电场力、电场强度、电势能、电势、电势差和电压、电容、电动势、电流强度、电阻、电功、电功率等重要概念,熟练掌握库仑定律、电场力做功的规律、串并联电路和串并联电池的特点、欧姆定律、焦耳定律等重要规律。熟悉电流计、伏特计、安培计、欧姆计的测量原理和测量技能。要明确以电和进相互转变为主线的知识体系,深刻理解磁感应强度、磁通量、电磁感应、感应电动势、感应电流。自感系数、表征交流电的物理量(最大值和有效值、周期和频率)、电磁振荡、振荡电流、电磁场、电磁波等重要概念.熟练掌握磁极间的作用、

磁场对电流的作用、法拉第电磁感应定律、几个有关判定方向的定则(安培定则、右手定则、左手定则)、交流电的变化、变压器、电磁振荡、麦克斯韦电磁场理论等重要规律。

2.把握知识的深广度

应用库仑定律求解的题目难度不超过固定在一条直线上的三个电荷的相互作用。电场叠加问题不要求计算不在一条直线上的电场强度的叠加。对电势能不要求讨论正电荷或负电荷形成的电场中正负电荷的电势能的正负问题。带电粒子在匀强电场中的偏转只限于带电粒子进入电场时速度的方向垂直于场强的方向情况.对平行板电容器不要求记住其电容公式并作定量计算。对直流电路计算不要求解含有反电动势的电路和有关电桥的问题。计算安培力时只要求掌握I与B垂直的情况.计算洛舍兹力时只要求掌握v跟B垂直的情况,计算导体切割磁力线产生感应电动势时只要求掌握l垂直于B、v的简单情况,不要求用自感系数计算自感电动势。

3.要进一步明确电磁学知识的整体结构

对于电场,从力和能两个角度研究分别得到了表征电场性质的两个物理量:电场强度和电势。对于电路,从研究稳恒电流得到了以电源、电路、电表为体系的有关概念和规律。从电的系列看,由静电(电场)至动电,而学过的动电有:稳恒电流、交流电、振荡电流等.电流有三大效应:热效应、磁效应、化学效应,本讲涉及电流的磁效应.电转变为磁的具体形式较多,但究其本质是磁场起源于运动电荷。从磁的系列看,由磁转变为电的具体形式也很多,但究其本质是穿过闭合电路的磁通量发生变化。

4.要善于把握研究问题的思想方法

研究力学、热学、电学的思想方法和解题思路有许多是相类似的,只是具体的研究对象、物理过程、状态参量有所不同而巳。

5.要善于从能量的观点去揭示物理现象的本质

如;电场中电势能和重力势能、粒子动能之间的转换,电路中电能、化学能、内能之间的转换、磁现象的电本质是运动电行产生磁场,电磁感应现象的本质是能量的转化和守恒,麦克斯韦电磁场理论的本质依据是能量的转化和守恒,电磁波传播的本质是传播能量,电磁振荡的本质是电场能和磁场能的相互转化和守恒等等,因此,在解题时须注意灵活运用。

电磁学期末考试试题

电磁学期末考试 一、选择题。 1. 设源电荷与试探电荷分别为Q 、q ,则定义式q F E =对Q 、q 的要求为:[ ] (A)二者必须是点电荷。 (B)Q 为任意电荷,q 必须为正电荷。 (C)Q 为任意电荷,q 是点电荷,且可正可负。 (D)Q 为任意电荷,q 必须是单位正点电荷。 2. 一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 的一个带电量为dS σ的电荷元,在球面内各点产生的电场强度:[ ] (A)处处为零。 (B)不一定都为零。 (C)处处不为零。 (D)无法判定 3. 当一个带电体达到静电平衡时:[ ] (A)表面上电荷密度较大处电势较高。 (B)表面曲率较大处电势较高。 (C)导体内部的电势比导体表面的电势高。 (D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。 4. 在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中,把点电荷+Q 从O 点沿OCD 移到D 点(如图),则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为:[ ] (A)R qQ 06πε,R qQ 06πε-。 (B)R qQ 04πε,R qQ 04πε-。 (C)R qQ 04πε-,R qQ 04πε。 (D)R qQ 06πε-,R qQ 06πε。 5. 相距为1r 的两个电子,在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为2r ,从相距1r 到相距2r 期间,两电子系统的下列哪一个量是不变的:[ ] (A)动能总和; (B)电势能总和; (C)动量总和; (D)电相互作用力

6. 均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面。今以该圆周为边线,作一半球面s ,则通过s 面的磁通量的大小为: [ ] (A)B r 22π。 (B)B r 2π。 (C)0。 (D)无法确定的量。 7. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确:[ ] (A)位移电流是由变化电场产生的。 (B)位移电流是由线性变化磁场产生的。 (C)位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律。 (D)位移电流的磁效应不服从安培环路定理。 8.在一个平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流相等,方向如图所示。问那个区域中有些点的磁感应强度可能为零:[ ] A .仅在象限1 B .仅在象限2 C .仅在象限1、3 D .仅在象限2、4 9.通有电流J 的无限长直导线弯成如图所示的3种形状,则P 、Q 、O 各点磁感应强度的大小关系为:[ ] A .P B >Q B >O B B .Q B >P B >O B C . Q B >O B >P B D .O B >Q B >P B

大学物理电磁学考试试题及答案

大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1、如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势 为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小与电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ=. (C) 204r Q E επ=,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ=,R Q U 04επ=. [ ] 2、一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O + 2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. [ ] 3、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面 向外为正)为 (A) πr 2B . 、 (B) 2 πr 2B . (C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. [ ] 4、一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的 霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 5、两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以 自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势就是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. [ ] y z x I 1 I 2

大学物理复习题(电磁学)

【课后习题】 第12章 一、填空题 1、两个大小完全相同的带电金属小球,电量分别为2q 和-1q ,已知它们相距为r 时作用力为F ,则将它们放在相距3r 位置同时其电量均减半,相互作用力大小为____1/36________F 。 2、电场强度可以叙述为电场中某一点上单位正电荷所受的_____电场力___________;电场中某一点的电势可以叙述为:单位正电荷在该点所具有的__电势能_________。 3、真空环境中正电荷q 均匀地分布在半径为R 的细圆环上,在环环心O 处电场强度为____0________,环心的电势为__R q o πε4/_________。 4、高斯定理表明磁场是 无源 场,而静电场是有源场。任意高斯面上的静电场强度通量积分结果仅仅取决于该高斯面内全部电荷的代数和。现有图1-1所示的三个闭合曲面 S 1、S 2、S 3,通过这些高斯面的电场强度通量计算结果分别为: ???=Φ1 1S S E d , ???=Φ2 2S S E d , ???=Φ3 3S S E d ,则 1=___o q ε/_______;2+3=___o q ε/-_______。 5、静电场的场线只能相交于___电荷或无穷远________。 6、两个平行的无限大均匀带电平面,其电荷面密度分别如图所示,则A 、B 、C 三个区域的电场强度大小分别为:E A =_o εσ/4________;E B =_o εσ/________;E C =__o εσ/4_______。

7、由一根绝缘细线围成的边长为l的正方形线框,使它均匀带电,其电荷线密度为,则在正方形中心处的电场强度的大小E=____0____________. 8、初速度为零的正电荷在电场力的作用下,总是从__高____电势处向_低____电势处运动。 9、静电场中场强环流为零,这表明静电力是__保守力_________。 10、如图所示,在电荷为q的点电荷的静电场中,将一电荷为q0的试验电荷从a点经任意路径移动到b点,外力所作的功 W=___?? ? ? ? ? - 1 2 1 1 4r r Qq πε ___________. 11、真空中有一半径为R的均匀带电半园环,带电量为Q,设无穷远处为电势零点,则圆心 O处的电势为___ R Q 4πε _________;若将一带电量为q的点电荷从无穷远处移到O点,电场 力所作的功为__ R qQ 4πε __________。 12、电场会受到导体或电介质的影响,通常情况下,导体内部的电场强度__处处为零 _______;电介质内部电场强度将会减弱,其减弱的程度与电介质的种类相关, ____ ε_________越大,其电场场强越小。 13、导体在__电场_______作用下产生电荷重新分布的现象叫做__静电感应___________;而电介质在外电场作用下产生极化面电荷的现象叫做__电介质的极化_________。 14、在静电场中有一实心立方均匀导体,边长为a.已知立方导体中心O处的电势为U0,则 立方体顶点A的电势为____ U________.

大学物理电磁学测试题

大学物理电磁学测试题 舱室姓名 一.选择?1. 一元电流在其环绕的平面内各点的磁感应强度B 【】(A) 方向相同,大小相等;(B) 方向不同,大小不等; (C) 方向相同,大小不等;(D) 方向不同,大小相等。 2. 下列各种场中的保守力场为: 【】 (A) 静电场;(B) 稳恒磁场;(C) 涡旋电场;(D) 变化磁场。 ??3. 一带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场B中,它的运动轨迹是半径为R的圆,若要半径变为2R, 磁场B应变为: (A) 【】2B(B)2B(C)1B2(D)2B 2 ?4. 如图所示导线框a,b,c,d置于均匀磁场中(B的方向竖直向上),线框可绕AB轴转动。导线 通电时,转过?角后,达到稳定平衡,如果导线改用密度为原来1/2的材料做,欲保持原来的稳定 平衡位置(即?不变),可以采用哪一种办法?(导线是均匀的) 【】 ? (A) 将磁场B减为原来的1/2或线框中电流强度减为原来的1/2; (B) 将导线的bc部分长度减小为原来的1/2;

(C) 将导线ab和cd部分长度减小为原来的1/2; ?(D) 将磁场B减少1/4,线框中电流强度减少1/4。 5. 如图所示,L1,L2回路的圆周半径相同,无限长直电流I1,I2,在L1,L2内的位置一样,但在(b) 图中L2外又有一无限长直电流I3,P1与P2为两圆上的对应点,在以下结论中正确的结论是 选择题(4) (A) L1????B?dl?B?dl,且BP1?BP2 (B) L2 L2????B?dl?B?dl,且BP1?BP2 L1L2 【】????(C) B?dl?B?dl,且BP1?BP2 (D) L1L1????B?dl?B?dl,且BP1?BP2 L2 1 二.填空 1.两根平行金属棒相距L,金属杆a,b可在其上自由滑动,如图所示在两棒的同一端接一电动势为E,内阻R的电源,忽略金属棒及ab ?B杆的电阻,整个装置放在均匀磁场中,则a,b杆滑动的极限速度。 2. 如图所示,XOY和XOZ平面与一个球心位于O点的球面相交,在得到的两个圆形交线上分别流有强度相同的电流,其流向各与y轴和z轴的正方向成右手螺旋关系,则由此形成的磁场在O点的方向为: 3. 图示为三种不同的磁介质的填空题(2)B-H关系曲线,其中虚线表示的是B??oH关系.说明a, b, c各代表哪一类磁介质的B-H关系曲线: a 代表的B-H关系曲线 b代表的B-H关系曲线

大学物理电磁学练习题及答案

大学物理电磁学练习题 球壳,内半径为R 。在腔内离球心的距离为d 处(d R <),固定一点电荷q +,如图所示。用导线把球壳接地后,再把地线撤 去。选无穷远处为电势零点,则球心O 处的电势为[ D ] (A) 0 (B) 04πq d ε (C) 04πq R ε- (D) 01 1 () 4πq d R ε- 2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:[ C ] (A) 12U 减小,E 减小,W 减小; (B) 12U 增大,E 增大,W 增大; (C) 12U 增大,E 不变,W 增大; (D) 12U 减小,E 不变,W 不变. 3.如图,在一圆形电流I 所在的平面内, 选一个同心圆形闭合回路L (A) ?=?L l B 0d ,且环路上任意一点0B = (B) ?=?L l B 0d ,且环路上 任意一点0B ≠ (C) ?≠?L l B 0d ,且环路上任意一点0B ≠ (D) ?≠?L l B 0d ,且环路上任意一点B = 常量. [ B ] 4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示。现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于[ C ] (A) IB V D S (B) B V S ID (C) V D IB (D) IV S B D 5.如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B 平行于ab 边,bc 的长度为 l 。当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、 c 两点间的电势差a c U U -为 [ B ] (A)2 0,a c U U B l εω=-= (B) 2 0,/2a c U U B l εω=-=- (C)22 ,/2a c B l U U B l εωω=-= (D)2 2 ,a c B l U U B l εωω=-= 6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ A ] (A) 位移电流是由变化的电场产生的; (B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律; (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.

电磁学试题库------试题2及答案

一、填空题(每小题2分,共20分) 1、 一无限长均匀带电直线,电荷线密度为η,则离这带电线的距离分别为1r 和2r 的两点之间的电势差是( )。 2、在一电中性的金属球内,挖一任意形状的 空腔,腔内绝缘地放一电量为q 的点电荷, 如图所示,球外离开球心为r 处的P 点的 场强( )。 3、在金属球壳外距球心O 为d 处置一点电荷q ,球心O 处电势( )。 4、有三个一段含源电路如图所示, 在图(a )中 AB U =( )。 在图(b )中 AB U =( )。 在图(C )中 AB U =( )。 5、载流导线形状如图所示,(虚线表示通向无穷远的直导线)O 处的磁感应强度的大小为( ) 6、在磁感应强度为B 的水平方向均匀磁场中,一段质量为m,长为L的载流直导线沿 竖直方向从静止自由滑落,其所载电流为I,滑动中导线与B 正交,且保持水平。则导线 下落的速度是( ) 7、一金属细棒OA 长为L ,与竖直轴OZ 的夹角为θ,放在磁感 应强度为B 的均匀磁场中,磁场方向如图所示,细棒以角速度ω 绕OZ 轴转动(与OZ 轴的夹角不变 ),O 、A 两端间的电势差 ( )。 8、若先把均匀介质充满平行板电容器,(极板面积为S 为r ε)然后使电容器充电至电压U 。在这个过程中,电场能量的增量是( )。 9、 B H r μμ= 01 只适用于( )介质。 10、三种理想元件电压电流关系的复数形式为( ), ( ), ( )。 一、选择题(每小题2分,共20分) 1、在用试探电荷检测电场时,电场强度的定义为:0q F E = 则( ) (A )E 与q o 成反比 B ) (a A 2 R R r B ) (c A B r ()b R I O A

电磁学试题(含答案)

一、单选题 1、如果通过闭合面S的电通量 e 为零,则可以肯定 A、面S内没有电荷 B 、面S内没有净电荷 C、面S上每一点的场强都等于零 D 、面S上每一点的场强都不等于零 2、下列说法中正确的是 A 、沿电场线方向电势逐渐降低B、沿电场线方向电势逐渐升高 C、沿电场线方向场强逐渐减小 D、沿电场线方向场强逐渐增大 3、载流直导线和闭合线圈在同一平面内,如图所示,当导线以速度v 向v 左匀速运动时,在线圈中 A 、有顺时针方向的感应电流 B、有逆时针方向的感应电 C、没有感应电流 D、条件不足,无法判断 4、两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为和, 则 P 点处的场强为 A、 B 、 C 、2 D、 0 P 2000 5、一束粒子、质子、电子的混合粒子流以同样的速度垂直进 入磁场,其运动轨迹如图所示,则其中质子的轨迹是 12 A、曲线 1 B、曲线 23 C、曲线 3 D、无法判断 6、一个电偶极子以如图所示的方式放置在匀强电场 E 中,则在 电场力作用下,该电偶极子将 A 、保持静止B、顺时针转动C、逆时针转动D、条件不足,无法判断 7q 位于边长为a 的正方体的中心,则通过该正方体一个面的电通量为 、点电荷 A 、0 B 、q q D 、 q C、 6 0400 8、长直导线通有电流I 3 A ,另有一个矩形线圈与其共面,如图所I 示,则在下列哪种情况下,线圈中会出现逆时针方向的感应电流? A 、线圈向左运动B、线圈向右运动 C、线圈向上运动 D、线圈向下运动 9、关于真空中静电场的高斯定理 E dS q i,下述说法正确的是: S0 A.该定理只对有某种对称性的静电场才成立; B.q i是空间所有电荷的代数和; C. 积分式中的 E 一定是电荷q i激发的;

大学物理-电磁学部分-试卷及答案word版本

学习资料 大学物理试卷 (考试时间 120分钟 考试形式闭卷) 年级专业层次 姓名 学号 一.选择题:(共30分 每小题3分) 1.如图所示,两个“无限长”的共轴圆柱面,半径分别为R 1和R 2,其上均匀带电,沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ,则在两圆柱面之间,距离轴线为r 的P 点处的场强大小E 为: (A )r 012πελ. (B )r 0212πελλ+. (C ))(2202r R -πελ. (D )) (2101R r -πελ. 2.如图所示,直线MN 长为l 2,弧OCD 是以N 点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有正电荷+q ,M 点有负电荷-q .今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功 (A ) A < 0且为有限常量.(B ) A > 0且为有限常量. (C ) A =∞.(D ) A = 0. 3.一带电体可作为点电荷处理的条件是 (A )电荷必须呈球形分布. (B )带电体的线度很小. (C )带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计. (D )电量很小. 4.下列几个说法中哪一个是正确的? (A )电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向. (B )在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同.

学习资料 (C )场强方向可由q F E /ρρ=定出,其中q 为试探电荷的电量,q 可正、可负,F ρ 为试探 电荷所受的电场力. (D )以上说法都不正确. 5.在图(a )和(b )中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ,圆周内有电流1I 、2I ,其分布相同,且均在真空中,但在(b )图中2L 回路外有电流3I ,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则: (A )212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?=???ρρρρ (B )212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?≠???ρ ρρρ (C )212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?=???ρρρρ (D )212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?≠???ρ ρρρ 6.电场强度为E ρ的均匀电场,E ρ 的方向与X 轴正向平行,如图所示.则通过图中一半径 为R 的半球面的电场强度通量为 (A )E R 2π.(B )E R 22 1 π. (C )E R 22π. (D )0 7.在静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系,下列说法中正确的是: (A )场强大的地方电势一定高. (B )场强相等的各点电势一定相等. (C )场强为零的点电势不一定为零. (D )场强为零的点电势必定是零. 8.正方形的两对角上,各置点电荷Q ,在其余两对角上各置电荷q ,若Q 所受合力为零,则Q 与q 的大小关系为 (A )q Q 22-=. (B )q Q 2-=. (C )q Q 4-=. (D )q Q 2-=. 9.在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极射线将 (A )向下偏. (B )向上偏. (C )向纸外偏. (D )向纸内偏.

电磁学试题单项选择题

注:共120分钟,总分100分 。 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1、两电容器的电容之比为C 1:C 2 =1:2,把它们串联后接到电源上充电,则其静电能之比W 1:W 2 =( B ) A . 1:2 B . 2:1 C . 1:1 D . 不 确定 C Q CU W 2212 2= = CU Q = 并联呢? 2、如图所示,一半径为R 的均匀带电圆环, 电荷总量为q ,则在轴线上离环中心O 为x 处的场强E 为 ( A )

A . ;)(42 3 220R x i xq +πε B . ;)(4220R x i xq +πε C . ;) (42 3 2 20R x i q +πε D . .)(42 20R x i q +πε 3、边长为a 的正方体中心处放置一电量为Q 的点电荷,设无穷远处为电势零点,则在一个侧面的中心处的电势为( B ) A. a Q 04πε B. a Q 02πε C. a Q 0πε D. a Q 022πε r Q U 04πε= 4、一带电体可作为点电荷处理的条件是( C ) A.电荷必须呈球形分布 B.带电体的线度很小 C.带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计

D.电量很小 5、当一个带电导体达到静电平衡时( D ) A.表面上电荷密度较大处电势较高 B.表面曲率较大处电势较高 C.导体内部的电势比导体表面的电势高 D.导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零 *6、有两块面积均为S 的金属板,间距为d (d 与板的 大小比起来为很少),其中一块板带电荷q ,另一块板带电荷2q ,则两板间的电位差为 ( C ) A . ; 230εs qd B . ; 0εs qd C . ; 20εs qd D . .20εs qd (无穷大平面:0 2εσ =E ) 一块板带电荷q : S q =1σ 另一块板带电荷2q :S q 22= σ 两板间的电场:0 1 0222εσεσ-=E

《电磁学》模拟测试题11

《电磁学》模拟测试题十一 姓名:___学号:__成绩:__ 一.选择题。(每题2分,共30分) 1.电场中任意高斯面上各点的电场强度是由:( ) A.分布在高斯面内的电荷决定的; B.分布在高斯面外的电荷决定的; C.空间所有电荷决定的; D.高斯面内电荷代数和决定的。 2.一平行板电容器,板间相距d,两板间电位差为U,一个质量为m,电荷为-e的电子, 从负极板由静止开始飞向正极板,它所需的时间为:( ) A.eU md 2; B.eU m d 2; C.eU m d 22; D. eU md 22。 3.在一不带电金属球壳的球心处放置一点电荷q>0,若将此电荷偏离球心,则该球壳的 电位:( ) A.将升高; B.将降低; C.将不变; D.不确定。 4.有一平板电容器,用电池将其充电后断开电源,这时在电容器中储存能量为0W ,然后 将相对介电常数为r ε 的均匀电介质插入两极板之间,这时电容器储存能量W为:( ) A.0W W r ε=; B.0W W =; C.r W W ε0=; D.0)1(W W r ε+=。 5.不改变电容器尺寸,既要增大电容又要提高耐压性能,可采用的方法是:( ) A.将几个电容器串联; B.将几个电容器并联; C.用r ε大的介质做电容器的绝缘层; D.无法做到。 6.下列结论中正确的是:( )

A.支路电流为零时,支路两端电压必为零; B.支路电流为零时,支路吸收的功率必为零; C.当电源中非静电力作正功时,一定对外输出功率; D.当电源中非静电力作负功时,不一定吸收电功率。 7.两段不同金属导体电阻率之比 2121=ρρ,横截面积之比 412 1=S S ,将它们串联在一起后,在两端加上电压U,则各段导体内场强之比21 E E 为:( ) A.2; B.4; C.21 ; D.1。 8.如题图1所示,电流计G指针读数为零,若不计电池内阻,则x R 的阻值是:( ) A.100Ω; B.200Ω; C.500Ω; D.2500Ω。 9.在静止电子附近放置一根载流直导线,则电子在磁场中将:( ) A.向靠近导线方向运动; B.向远离导线方向运动; C.沿导线方向运动; D.不动。 10. 在一固定的金属板中通以电流,使该板处于一均匀磁场中,B的方向与板面垂直, 则在金属板上下两侧出现电位差,这种现象叫做:( ) A.霍尔效应; B.趋肤效应; C.光电效应; D.电流的磁效应。 11. 质谱仪的速度选择器是由互相垂直的电场和磁场构成,要使正离子能穿过两板间的 狭缝,离子的速度v必须满足:( )

大学物理”力学和电磁学“练习题附答案

部分力学和电磁学练习题(供参考) 一、选择题 1. 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间, 圆盘的角速度ω (A) 增大. (B) 不变. (C) 减小. (D) 不能确定. [ C ] 2. 将一个试验电荷q 0 (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处(如图),测得它所受的力为F .若考虑到电荷q 0不是足够小,则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大. (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小. (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值. (D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定. [ A ] 3. 如图所示,一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量等于: (A) 06εq . (B) 0 12εq . (C) 024εq . (D) 0 48εq . [ C ] 4. 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置,板间距离为d (d 远小于板 的线度),设A 板带有电荷q 1,B 板带有电荷q 2,则AB 两板间的电势差U AB 为 (A) d S q q 0212ε+. (B) d S q q 02 14ε+. (C) d S q q 021 2ε-. (D) d S q q 02 14ε-. [ C ] 5. 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出: (A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C . (B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C . (C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C . (D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C . [ D ] 6. 均匀磁场的磁感强度B ? 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2πr 2B . (B) πr 2B . (C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 7. 如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上, 稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出,则磁感强度B ? 沿图中闭合路径L 的积 分??L l B ? ?d 等于 (A) I 0μ. (B) I 03 1 μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ D ] O M m m - P 0 A b c q d A S q 1q 2 C B A I I a b c d 120°

电磁学选择题1Word版

1) 边长为l 的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零,则: (A)顶点a、b、c、d处都是正电荷. (B)顶点a、b处是正电荷,c、d处是负电荷. (C)顶点a、c处是正电荷,b、d处是负电荷. (D)顶点a、b、c、d处都是负电荷. 答案:(C) 2) 一平板电容器充电后切断电源,若改变两极板间的距离,则下述物理量中哪个保持不变? (A)电容器的电容量. (B)两极板间的场强. (C)两极板间的电势差. (D)电容器储存的能量. 答案:(B) (3) 在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极射线将 (A)向下偏. (B)向上偏. (C)向纸外偏. (D)向纸内偏. 答案:(B) (4) 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的? (A)高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零. (B)高斯面上处处D 为零,则面内必不存在自由电荷. (C)高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关.

(D)以上说法都不正确. 答案:(C) (5) 若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明: (A)该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (B)该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (C)该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直. (D)该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直. 答案:(A) (6) 关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的? (A)在电场中,场强为零的点,电势必为零. (B)在电场中,电势为零的点,电场强度必为零. (C)在电势不变的空间,场强处处为零. (D)在场强不变的空间,电势处处相等. 答案:(C) (7) 在边长为a的正方体中心处放置一电量为Q的点电荷,设无穷远处为电势零点,则在一个侧面的中心处的电势为: (A) a Q 4πε.(B)a Q 2πε. (C) a Q πε.(D)a Q 2 2πε. 答案:(B) (8) 一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会发生?

大学物理电磁学考试试题及答案

大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1.如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ= . (C) 204r Q E επ= ,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ= ,R Q U 04επ=. [ ] 2.一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. [ ]

3.在磁感强度为B ?的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在 平面的法线方向单位矢量n ?与B ? 的夹角为? ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) ?r 2B . . (B) 2??r 2B . (C) -?r 2B sin ?. (D) -?r 2B cos ?. [ ] 4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 5.两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势 ? y z x I 1 I 2

大学物理电磁学测试题

大学物理电磁学测试题 舱室________ 姓名__________ ?选择 (A) 方向相同,大小相等; (B) 方向不同,大小不等; (C) 方向相同,大小不等; (D) 方向不同,大小相等。 1 . 元电流在其环绕的平面内各点的磁感应强度B 2.下列各种场中的保守力场为: (A)静电场;(B)稳恒磁场; (C)涡旋电场;(D)变化磁场。 3. 一带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场B中,它的运动轨迹是半径为R的圆,若要半径变为2R,磁场B应变为: 1 (A) 、.2B (B ) 2B (C) —B 2 (D)子B 4.如图所示导线框a,b, c, d置于均匀磁场中(B的方向竖直向上),线框可绕AB轴转动。导线 通电时,转过:角后,达到稳定平衡,如果导线改用密度为原来1/2的材料做,欲保持原来的稳定 平衡位置(即〉不变),可以采用哪一种办法?(导线是均匀的) (A) 将磁场B减为原来的1/2或线框中电流强度减为原来的 1/2; (B) 将导线的bc部分长度减小为原来的1/2; (C) 将导线ab和cd部分长度减小为原来的1/2; (D) 将磁场B减少1/4,线框中电流强度减少1/4。 【】选择题⑷ 5.如图所示,L1, L2回路的圆周半径相同,无限长直电流h,l2,在L1, L2内的位置一样,但在(b) 图中L2外又有一无限长直电流13,匕与F2为两圆上的对应点,在以下结论中正确的结论是 【】 (A) [ B dl「B dl ,且B p厂B p2(B) ■ B dl = B dl,且B p厂B p2 1 L 2 L1 L2 (C) CJB dl =?B dl ,且B P^B P2(D) q B dl 护JB dl ,且B p卢B p2 L1 L2 J L2

大学物理电磁学部分练习题讲解

大学物理电磁学部分练习题 1.在静电场中,下列说法中哪一个是正确的?(D ) (A )带正电荷的导体,其电势一定是正值. (B )等势面上各点的场强一定相等. (C )场强为零处,电势也一定为零. (D )场强相等处,电势梯度矢量一定相等. 2.当一个带电导体达到静电平衡时:D (A )表面上电荷密度较大处电势较高. (B )表面曲率较大处电势较高. (C )导体内部的电势比导体表面的电势高. (D )导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零. 3. 一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.该球面内、外的场强分布 为(r 表示从球心引出的矢径): ( 0 r r R 3 02εσ) =)(r E )(R r <, =)(r E )(R r >. 4.电量分别为q 1,q 2,q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图所示.设无穷远处为电势零点,圆半径为R ,则b 点处的电势U = )22(813210q q q R ++πε 5.两个点电荷,电量分别为+q 和-3q ,相距为d ,试求: (l )在它们的连线上电场强度0=E 的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远? (2)若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U = 0的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远? .解:设点电荷q 所在处为坐标原点O ,X 轴沿两点电荷的连线. (l )设0=E 的点的坐标为x ′,则 d q +q 3-

0)'(43'42 02 0=-- = i d x q i x q E πεπε 可得 0'2'222=-+d dx x 解出 d x )31(21'1+-=和 d x )13(21' 2-= 其中'1x 符合题意,'2x 不符合题意,舍去. (2)设坐标x 处 U = 0,则 ) (43400x d q x q U -- = πεπε 0]) (4[40 =--= x d x x d q πε 得 4/04d x x d ==- 6.一半径为R 的半球壳,均匀地带有电荷,电荷面密度为σ,求球心处电场强度的大小. 解答:将半球面分成由一系列不同半径的带电圆环组成,带电半球面在圆心O 点处的电场就是所有这些带电圆环在O 点的电场的叠加。 今取一半径为r ,宽度为Rd θ的带电细圆环。 带电圆环在P 点的场强为:() 3222 01 ?4qx E r a x πε= + 在本题中,cos x h R θ==,a r = 所以可得:() 33 222 0044hdq hdq dE R r h πεπε= = + 上式中()222sin dq r Rd R d σπθπσθθ== 即:33 00 2sin cos sin cos 42R d dE d R σπθθθσ θθθπεε== 整个半球面为:2000sin cos 24E dE d π σ σθθθεε===????,方向沿半径向外 7. 电荷q 均匀地分布在一半径为R 的圆环上。计算在圆环的轴线上任一给定点 P 的场强。

电磁学试题(含答案)

一、单选题 1、 如果通过闭合面S 的电通量e Φ为零,则可以肯定 A 、面S 内没有电荷 B 、面S 内没有净电荷 C 、面S 上每一点的场强都等于零 D 、面S 上每一点的场强都不等于零 2、 下列说法中正确的是 A 、沿电场线方向电势逐渐降低 B 、沿电场线方向电势逐渐升高 C 、沿电场线方向场强逐渐减小 D 、沿电场线方向场强逐渐增大 3、 载流直导线和闭合线圈在同一平面内,如图所示,当导线以速度v 向 左匀速运动时,在线圈中 A 、有顺时针方向的感应电流 B 、有逆时针方向的感应电 C 、没有感应电流 D 、条件不足,无法判断 4、 两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为σ+和σ-, 则P 点处的场强为 A 、02εσ B 、0εσ C 、0 2εσ D 、0 5、 一束α粒子、质子、电子的混合粒子流以同样的速度垂直进 入磁场,其运动轨迹如图所示,则其中质子的轨迹是 A 、曲线1 B 、曲线2 C 、曲线3 D 、无法判断 6、 一个电偶极子以如图所示的方式放置在匀强电场 E 中,则在 电场力作用下,该电偶极子将 A 、保持静止 B 、顺时针转动 C 、逆时针转动 D 、条件不足,无法判断 7、 点电荷q 位于边长为a 的正方体的中心,则通过该正方体一个面的电通量为 A 、0 B 、0εq C 、04εq D 、0 6εq 8、 长直导线通有电流A 3=I ,另有一个矩形线圈与其共面,如图所 示,则在下列哪种情况下,线圈中会出现逆时针方向的感应电流? A 、线圈向左运动 B 、线圈向右运动 C 、线圈向上运动 D 、线圈向下运动 9、 关于真空中静电场的高斯定理0 εi S q S d E ∑=?? ,下述说法正确的是: A. 该定理只对有某种对称性的静电场才成立; B. i q ∑是空间所有电荷的代数和; C. 积分式中的E 一定是电荷i q ∑激发的; σ - P 3 I

大学物理电磁学复习题含答案

题8-12图 8-12 两个无限大的平行平面都均匀带电,电荷的面密度分别为1σ和2 σ 解: 如题8-12图示,两带电平面均匀带电,电荷面密度分别为1σ与2σ, 两面间, n E )(21210 σσε-= 1σ面外, n E )(21210 σσε+- = 2σ面外, n E )(21210 σσε+= n :垂直于两平面由1σ面指为2σ面. 8-13 半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r <R 的小球体,如题8-13图所示.试求:两球心O 与O '点的场强,并证明小球空腔内的电场是均匀的. 解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-的均匀小球的组合,见题8-13图(a). (1) ρ+球在O 点产生电场010=E , ρ- 球在O 点产生电场'd π4π343 03 20 OO r E ερ= ∴ O 点电场'd 33 030 r E ερ= ; (2) ρ +在O '产生电场d π4d 343 03 1E ερπ=' ρ-球在O '产生电场002='E ∴ O ' 点电场 03ερ= 'E 'OO

题8-13图(a) 题8-13图(b) (3)设空腔任一点P 相对O '的位矢为r ',相对O 点位矢为r (如题8-13(b)图) 则 3ερr E PO = , 0 3ερr E O P ' - =' , ∴ 0033)(3ερερερd r r E E E O P PO P = ='-=+=' ∴腔内场强是均匀的. 8-14 一电偶极子由q =1.0×10-6C d=0.2cm ,把这电偶极子放 在1.0×105N ·C -1 解: ∵ 电偶极子p 在外场E 中受力矩 E p M ?= ∴ qlE pE M ==max 代入数字 4536max 100.2100.1102100.1---?=?????=M m N ? 8-15 两点电荷1q =1.5×10-8C ,2q =3.0×10-8C ,相距1r =42cm ,要把它们之间的距离变为2r =25cm , 需作多少功? 解: ? ? == ?= 2 2 2 1 0212021π4π4d d r r r r q q r r q q r F A εε )11(2 1r r - 61055.6-?-=J 外力需作的功 61055.6-?-=-='A A J 题8-16图 8-16 如题8-16图所示,在A ,B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷,AB 间距离为2R ,现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 解: 如题8-16图示 0π41 ε= O U 0)(=-R q R q

华南师范大学电磁学11级期中考试试卷(含答案)

物理与电信工程学院11—12学年第(二)学期期中考试 《电磁学》试卷 年级 专业 姓名 学号 一、判断题(每题2分,共10分,打√或打×) 1、均匀带电球面激发的场强等于面上所有电荷量集中在球心时激发的场强。 2、对某一封闭曲面S, 如果有 0E dS ?=?,则该曲面上各点的场强一定为零。 3、有极分子组成的电介质,在电场作用下,只存在取向极化。 4、电位移矢量D 的产生只与面内外的自由电荷有关,与束缚电荷无关。 5、由公式 εσ = E 知,导体表面任一点的场强正比于导体表面处的面电荷密度,因此 该点场强仅由该点附近的导体上的面上的面电荷产生的。 二、单选题(每题2分,共30分) 1、在静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系,下列说法中正确的是: (A )场强大的地方电势一定高; (B ) 场强相等的各点电势一定相等; (C )场强为零的点电势不一定为零; (D ) 场强为零的点电势必定是零。 2、静电场中P 、Q 两点的电势差: (A )与试探电荷的正负有关; (B )与试探电荷的电量有关; (C )与零势点的选择有关; (D )与P 、Q 两点的位置有关。 3、点电荷 Q 被曲面 S 所包围 , 从无穷远处引入另一点电荷 q 至曲面外一点,如图所示,则引入前后: (A ) 曲面 S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变; (B ) 曲面 S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变; (C ) 曲面 S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化; (D ) 曲面 S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化。 4、边长为a 的正方形的顶点上放点电荷,如图,则p 点的场强大小为: (A )20a q πε; (B ) 2022a q πε; (C ) 2 022 3a q πε; (D ) 203a q πε。 5、一半径为R的导体球表面的面电荷密度为σ,在距球心为2R处的P 点的电场强度大小为: q q 2- q 2 q - p

大学物理电磁学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2 r 2B . (B) r 2B . (C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 2、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为 ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) r 2B . (B) 2 r 2B . (C) - r 2B sin . (D) - r 2B cos . [ D ] 3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90. (B) 1.00. (C) 1.11. (D) 1.22. [ C ] 4、如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度 (A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内. (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b . (D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a . (E) 为零. [ E ] 5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状, 则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . (C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P . [ D ] 6、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方 形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01 B ,02 B . (B) 01 B ,l I B 0222 . (C) l I B 0122 ,02 B . a

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